【摘 要】
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第三代宽带隙(WBG)半导体材料SiC具有高击穿电场、高饱和电子漂移速率、高热导率及抗辐射能力强等一系列优点,特别适合制作高压、高温、高功率、耐辐照等半导体器件,使得其在
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第三代宽带隙(WBG)半导体材料SiC具有高击穿电场、高饱和电子漂移速率、高热导率及抗辐射能力强等一系列优点,特别适合制作高压、高温、高功率、耐辐照等半导体器件,使得其在国民经济和军事等诸多领域有着广泛的应用前景,已引起了电子材料和微电子技术领域的广泛关注.该文从SiC肖特基器件的制备过程,SiC器件的温度特性,SiC高温传感器等方面进行了较为深入系统的研究.1.研制了碳化硅肖特基势垒二极管.研究了金属—碳化硅接触的基本问题和SiC的基本工艺过程,制定了一套制造碳化硅肖特基势垒二极管的工艺流程和工艺条件.采用平面工艺,用高真空电子束分别蒸发金属Ni、Ti做肖特基接触,采用多层金属Ni、Ti、Ag合金做欧姆接触,制作出Ni/4H-SiC、Ti/4H-SiC肖特基势垒二极管(SBD).对器件进行了测量分析,I-V测量曲线说明肖特基二极管的特性比较理想,可以看出它是比较理想的肖特基势垒器件.2.研究了SiC器件的温度特性.研究了SiC SBD在-100℃到500℃之间正向直流压降与温度变化的关系.实验表明:当通过肖特基势垒二极管的正向电流恒定时,器件正向直流压降随温度变化具有线性关系,斜率约为1.8mV/℃,由此,提出了以4H-SiC肖特基势垒二极管为基础的高温温度传感器模型.此外,还分析了SiC MOSFET器件的温度特性.3.根据SiC的温度特性及其耐高温的特性,我们设计了SiC高温传感器.阐述了SiC高温温度传感器的工作原理,介绍了传感器系统的结构.系统的测温范围在0℃到500℃,精度可达0.5℃.另外,还介绍了SiC高温压力传感器的基本结构及最新的研究成果.为SiC器件在高温领域的应用打下一个良好的基础.
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